(完整word版)图形变换共顶点旋转.知识精讲(2014-2015).doc
初中数学图形变换知识点整理

初中数学图形变换知识点整理图形变换是初中数学中的重要内容,它涵盖了平移、旋转、翻折和放缩等多个知识点。
了解图形变换的概念和基本原理,对于学好初中数学和几何学有着重要的意义。
本文将对初中数学图形变换的知识点进行整理和总结。
首先,我们来讨论平移。
平移是指在平面内保持大小和形状不变,只改变位置的变换。
通过平移变换,图形在平面内沿着某一方向移动,可以描述为向上、向下、向左或向右平移。
平移的关键是平移向量,它由水平方向和垂直方向的平移量组成。
平移变换可以用向量法来表示,即将平移向量的水平位移和垂直位移分别应用到图形的每一个点上。
接下来是旋转变换。
旋转是指围绕某一点旋转图形的变换。
在旋转变换中,旋转中心是关键点,它决定了旋转的中心和方向。
通过角度来确定旋转的大小,顺时针旋转和逆时针旋转分别由正负角度表示。
旋转变换可以用正弦和余弦函数来表示,通过坐标变换的方式来实现。
对于一个图形中的点,通过将其坐标按照旋转公式进行计算,可以得到旋转后的新坐标。
第三个知识点是翻折变换。
翻折是指关于某条直线对称的变换。
在翻折变换中,直线称为对称轴,它决定了翻折的位置和方向。
通过关于对称轴两侧的点对应,可以得到翻折后的新图形。
对称轴可以是水平线、垂直线或斜线,只要两侧的点位置对应即可。
翻折变换也可以通过坐标变换的方式来实现,通过确定翻折的对称轴和对称中心,将图形上的点按照对称关系进行计算。
最后是放缩变换。
放缩是指改变图形的尺寸大小的变换。
放缩变换可以分为放大和缩小两种情况。
放大是指增加图形的尺寸,缩小是指减小图形的尺寸。
放缩变换可以通过改变图形的横坐标和纵坐标的比例因子来实现。
比例因子大于1时图形放大,小于1时图形缩小。
放缩变换还可以通过矩阵变换的方式来实现,通过对图形的顶点坐标进行矩阵运算,可以得到放缩后的新坐标。
在实际问题中,图形变换常常与应用问题相结合。
例如,在地图上标记某一城市的位置时,可以通过平移变换将城市的位置标记到地图上的正确位置;在建筑设计中,可以使用旋转变换来调整建筑物的朝向;在布艺设计中,可以使用翻折变换来设计出各种不同的花纹;在制作模型时,可以使用放缩变换来控制模型的尺寸大小。
图形变换共顶点旋转.知识精讲(-2015)教学教材

中考内容中考要求A B C图形的旋转了解图形的旋转,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质;会识别中心对称图形能按要求作出简单平面图形旋转后的图形,能依据旋转前、后的图形,指出旋转中心和旋转角 能运用旋转的知识解决简单问题180⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪︒⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎩定义:绕定点旋转一定的角度概念与性质性质:旋转前后两个图形全等中心对称:旋转能重合等边三角形旋转等腰三角形共顶点旋转等腰直角三角形正方形费马点与最值一、旋转1、定义把一个图形绕着某一点O 转动一个角度的图形变换叫做旋转,点O 叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,如果图形上的点P 经过旋转变为点'P ,那么这两个点叫做这个旋转的的对应点.如下图.Q'P'QPO【注意】1、研究旋转问题应把握两个元素:旋转中心与旋转角.2、每一组对应点所构成的旋转角相等. 2、性质(1)旋转后的图形与原图形是全等的;(进而得到相等的线段、相等的角) 共顶点旋转中考大纲知识精讲知识网络图(2)旋转前后两个图形对应点到旋转中心的距离相等;(进而得到等腰三角形)(3)对应点与旋转中心所连线段的夹角都等于旋转角;(若特殊角则得到等边三角形、等腰直角三角形)3、作图的重要条件由旋转的性质可知,旋转作图必须具备两个重要条件(1)旋转中心(2)旋转方向及旋转角度.4、作图的基本步骤具体步骤分以下几步连:即连接图形中每一个关键点与旋转中心.转:即把连线按要求绕旋转中心转过一定角度(作旋转角)截:即在角的另一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点.连:即连接所得到的各点.二、中心对称1、中心对称的定义把一个图形绕着某一点旋转180︒,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做中心对称点,这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点(如下图)ADOCB【注意】1、图形成中心对称是旋转角为定角(180︒)的旋转问题,它是一种特殊的旋转,反映的是两个图形的一种特殊关系.2、中心对称阐明的是两个图形的特殊位置关系.2、中心对称的性质关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分.关于中心对称的两个图形是全等图形.关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等.如果连接两个图形的对应点的线段都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形一定关于这一点成中心对称.3、中心对称图形把一个图形绕着某一点旋转180︒,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.(如下图)ADOCB4、中心对称与中心对称图形的区别与联系中心对称是指两个图形的关系,中心对称图形是指具有某种性质的一个图形.若把中心对称图形的两个部分分别看作两个图形,则他们成中心对称;若把中心对称的两个图形看作一个整体,则成为中心对称图形.5、关于原点对称的点的坐标特征两个点关于原点对称时,他们坐标符号相反,反过来,只要两个点的坐标符号相反,则两个点关于原点对称.6、中心对称图形与旋转对称图形的比较名称定义区 别 联 系 旋转对称图形如果一个图形绕着某一点旋转一定角度(小于周角)后能与原图形完全重合,那么这个图形叫做旋转对称图形旋转角度不一定是180︒旋转对称图形只有旋转180︒才是中心对称图形,而中心对称图形一定是旋转对称图形中心对称图形 如果一个图形绕某一点旋转180︒后能与自身重合,那么这个图形叫做中心对称图形必须旋转180︒7、中心对称图形与轴对称图形比较 名称定义基本图形 区别 举例 中心对称图形如果一个图形绕着某点旋转180︒后能与自身重合,那么这个图形叫做中心对称图形绕某一点旋转180︒线段、平行四边形、矩形、菱形、圆轴对称图形如果一个图形沿某一条直线翻折180︒后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这样的图形叫做轴对称图形180沿某一条直线翻折180︒(对折)线段、等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆三、共顶点旋转1、共顶点旋转三角形有出现一个公共的顶点,两个三角形可以通过旋转相互得到,这类题目需要找到两个旋转三角形或者通过作出辅助线找到两个旋转三角形.等边三角形共顶点共顶点等腰直角三角形【注意】以上给出了各种图形连续变化图形,图中出现的两个阴影部分的三角形是全等三角形,此模型需要注意的是利用“全等三角形”的性质进行边与角的转化.证明的基本思想“SAS”.【例题】如图,等边三角形ABC∆与等边DEC∆共顶点于C点.求证:AE BD=.DECBA【答案】∵ABC∆是等边三角形,∴60ACB∠=︒,AC BC=.∴60BCD DCA∠+∠=︒,同理60ACE DCA∠+∠=︒,DC EC=.∴BCD ACE∠=∠在BCD∆与ACE∆中,BC ACBCD ACEDC EC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴BCD ACE∆∆≌,∴BD AE=.四、费马点与最值1、三线共点问题图形中出现有公共端点的相等线段,可考虑将含有相等线段的图形绕公共端点旋转两相等线段的夹角后与另一相等线段重合.2、OA与OB共用顶点O,固定OA将OB绕点O旋转过程中的,会出现AB的最大值与最小值,如图.最大值位置最小值位置BOA3、费马点的定义到三个定理的三条线段之和最小,夹角都为120°.旋转与最短路程问题主要是利用旋转的性质转化为两点之间线段最短的问题,同时与旋转有关路程最短的问题,比较重要的就是费马点问题4、费马点的结论(1)平面内一点P到△ABC三顶点的之和为PA PB PC++,当点P为费马点时,距离之和最小.(2)三内角皆小于120°的三角形,分别以AB,BC,CA为边,向三角形外侧做正三角形1ABC1ACB,1BCA,然后连接1AA,1BB,1CC,则三线交于一点P,则点P就是所求的费马点.(3)若三角形有一内角大于或等于120度,则此钝角的顶点就是所求的费马点.(4)当ABC∆为等边三角形时,此时内心与费马点重合【例题】下面简单说明如何找点P 使它到ABC ∆三个顶点的距离之和PA PB PC ++最小?这就是所谓的费尔马问题.P'C'PCBA【解析】如图1,把APC ∆绕A 点逆时针旋转60°得到△AP ′C ′,连接PP ′.则△APP ′为等边三角形,AP = PP ′,P ′C ′=PC ,所以PA PB PC ++= PP ′+ PB + P ′C ′.点C ′可看成是线段AC 绕A 点逆时针旋转60°而得的定点,BC ′为定长 ,所以当B 、P 、P ′、C ′ 四点在同一直线上时,PA PB PC ++最小. 这时∠BPA =180°-∠APP ′=180°-60°=120°,∠APC =∠A P ′C ′=180°-∠AP ′P =180°-60°=120°,∠BPC =360°-∠BPA -∠APC =360°-120°-120°=120° 因此,当ABC ∆的每一个内角都小于120°时,所求的点P 对三角形每边的张角都是120°,可在AB 、BC 边上分别作120°的弓形弧,两弧在三角形内的交点就是P 点;当有一内角大于或等于120°时,所求的P 点就是钝角的顶点.费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.1、利用旋转思想构造辅助线(1)根据相等的线段先找出被旋转的三角形. (2)根据对应边找出旋转角度,画出旋转三角. 2、四大旋转全等模型(关键找伴随全等三角形)等腰三角形、等腰直角三角形、等边三角形伴随旋转出全等,处于各种位置的旋转模型,及残缺的旋转模型都要能很快看出来(1)等腰三角形旋转模型图(共顶点旋转等腰出伴随全等)解题方法技巧(2)等边三角形旋转模型图(共顶点旋转等边出伴随全等)(3)等腰直角旋转模型图(共顶点旋转等腰直角出伴随全等)(4)不等边旋转模型图(共顶点旋转不等腰出伴随相似)(5)正方形共顶点旋转3、旋转秘籍(1)图形中出现等腰三角形,常考虑将以腰为边的某三角形绕等腰三角形的顶角所在的顶点旋转一顶角后与另一腰重合.(1)图形中出现等边三角形,常考虑将含有等边三角形边长的某个三角形绕顶点旋转60︒角后与另一边重合.(2)图形中出现正方形时,常考虑将含有正方形边长的某个三角形绕顶点旋转90︒角后与另一边重合. 4、正方形等面积结论(1)=ABC CDE S S △△(2)G 为AB 中点,则12CG DE =(3)G 为AB 中点,CG DE ⊥EDGABC5、等边三角形手拉手共线的结论(ABC △和BDE △均为等边三角形,A B D 、、三点共线)(1)ABE CBD ≌△△ (2)=CD AE(3)ABF CBG ≌△△(4)DBG EBF ≌△△(5)BF BG =(6)AF CG =,EF DG =(7)FBG △为等边三角形 (8)HB 平分AHD ∠ (9)60CHA ∠=︒ABCDE FHG6、等腰直角三角形共顶点旋转常见的变式(1)基本模型:OAB △和OCD △均为等腰直角三角形 结论:BD AC =,BD AC ⊥DABCO(2)变式一:在上面模型的基础上连接AD ,分别取AB 、CD 、AD 的中点E 、F 、G ,连接EG 、FG结论:EG FG =,EG FG ⊥GEDFABCO(3)变式二:在上面模型的基础上连接OE 、OF ,则OEA △和OFD △均为等腰直角三角形,如下图去掉别的线段结论:EG FG =,EG FG ⊥GEDFAO(4)变式三:在上面模型的基础上分别取OA 、OD 的中点M 、N ,分别以ON 、OM 为边作正方形结论:EG FG =,EG FG ⊥GEDFHIMNAO7、等边三角形共顶点旋转常见的变式(1)基本模型:OAB △和OCD △均为等腰三角形 结论:BD AC =,BD 与AC 所夹锐角为60︒DCBAO(2)变式:在上面模型的基础上连接AD ,分别取AB 、CD 、AD 的中点E 、F 、G ,连接EG 、FG结论:EG FG =,=120EGF ∠︒GFEDCBAO精品文档精品文档 8、等腰三角形共顶点旋转常见的变式(1)基本模型:OAB △和OCD △均为等腰三角形,BOA COD ∠=∠ 结论:BD AC =,BD 与AC 的夹角等于AOB ∠DOCB A(2)变式:在上面模型的基础上连接AD ,分别取AB 、CD 、AD 的中点E 、F 、G ,连接EG 、FG结论:EG FG =,=2EGF BAO ∠∠GEFD OC BA9、终极模型提炼:只要OAB △和OCD △相似,且BOA COD ∠=∠,OBA OCD ∠=∠结论:BG CG =,=2BGC BAO ∠∠GDOB CA1、 找旋转中心时是对应点连线垂直平分线的交点,要注意和对称中心相区别.2、 找共顶点全等三角形时,要注意找旋转图形的对应点.3、 遇到正方形的共顶点旋转,基本上都可以转化成等腰直角三角形的共顶点旋转. 易错点辨析。
图形的变换知识点归纳总结

图形的变换知识点归纳总结一、平移变换平移变换是指图形在平面上按照一定的方向和距离进行移动,移动后的图形与原图形形状相同,但位置发生了改变。
平移变换的基本性质如下:1. 平移变换不改变图形的大小、形状和方向。
2. 平移变换前后的图形相似,并且对应的点保持相等的距离。
二、旋转变换旋转变换是指图形绕定点旋转一定角度后得到的图形。
旋转变换的基本性质如下:1. 旋转变换不改变图形的大小和形状,但可能改变图形的方向。
2. 旋转变换前后的图形相似,且对应的点保持相等的距离。
3. 旋转角度可以为正数表示顺时针旋转,也可以为负数表示逆时针旋转。
三、缩放变换缩放变换是指图形按照一定的比例进行放大或缩小的操作。
缩放变换的基本性质如下:1. 缩放变换改变图形的大小,但保持图形的形状和方向不变。
2. 缩放变换前后的图形相似,且对应的点保持相等的距离。
3. 缩放因子大于1表示放大,缩放因子小于1表示缩小。
四、对称变换对称变换是指图形绕一条直线、点或中心对称后得到的图形。
对称变换的基本性质如下:1. 对称变换改变图形的形状、大小和方向。
2. 对称变换前后的图形相似,且对应的点与对称轴的距离相等。
五、复合变换复合变换是指对同一个图形进行多次变换操作,可以是平移、旋转、缩放或对称变换的组合。
复合变换的基本性质如下:1. 复合变换的结果与变换的顺序有关。
2. 复合变换可以通过矩阵运算来表示。
六、应用举例1. 平移变换:例子如将一个正方形沿水平方向平移10个单位。
2. 旋转变换:例子如将一个三角形绕原点逆时针旋转45度。
3. 缩放变换:例子如将一个长方形按照缩放因子2放大。
4. 对称变换:例子如将一个矩形绕直线y=x对称。
5. 复合变换:例子如将一个矩形先绕原点旋转90度,然后再沿y轴平移10个单位。
通过对图形的变换操作,我们可以更好地理解空间几何变换的性质和规律。
图形变换在计算机图形学、几何学、建筑设计等领域都有重要的应用,对于培养思维能力和观察力也有积极的影响。
(完整word版)图形变换对称.知识精讲(2014-2015)

中考内容中考要求A B C图形的轴对称了解图形的轴对称和轴对称图形,理解对应点所连的线段被对称轴垂直平分的性质 能按要求作出简单平面图形经过一次或两次轴对称后的图形;掌握简单图形之间的轴对称关系,并能指出对称轴;掌握基本图形(等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆)的轴对称性及其相关性质能运用轴对称的知识解决简单问题⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩轴对称垂直平分线对称角分线轴对称图形等腰三角形等边三角形一、轴对称与轴对称图形:1、轴对称:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,两个图形中的对应点叫做对称点,对应线段叫做对称线段。
2、轴对称图形:如果一个图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴。
【注意】对称轴是直线而不是线段3、轴对称的性质:(1)关于某条直线对称的两个图形是全等形;(2)如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线;(3)两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上; (4)如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称。
二、线段垂直平分线:1、定义:垂直平分一条线段的直线是这条线的垂直平分线。
对称中考大纲知识精讲知识网络图2、性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等;3、判定:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.【注意】1、据线段垂直平分线的这一特性可以推出:三角形三边的垂直平分线交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等。
2、垂直平分线中线段的中点的特殊性,常需要分类讨论.三、角的平分线:1、定义:把一个角分成两个相等的角的射线叫做角的平分线.2、性质:在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等.3、判定:到一个角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上.【注意】根据角平分线的性质,三角形的三个内角的平分线交于一点,并且这一点到三条边的距离相等.3、角分线常见辅助线(1)往角两边作垂线用角平分线上的点往角两边作垂线,这是常用的辅助线,可以利用边角边构造全等(2)往角两边截取相等的线段在角两边截取相等的线段,这也是角平分线常用的辅助线,常用于解决线段和差问题(3):过角平分线上的点作垂线过角平分线上的点作垂线,常用于构造三线合一,构造等腰三角形(4):过角平分线上的点作角一边的平行线可以构造等腰三角形,可以记作口诀:“角平分线+平行线,等角三角形现。
旋转图形知识点总结

旋转图形知识点总结一、旋转的基本概念1. 旋转的定义:旋转是指把一个图形绕着一个固定的点旋转一定的角度,使得原图形和旋转后的图形具有相同的形状和大小。
2. 旋转的中心:旋转的中心是一个固定的点,图形绕着这个点进行旋转。
3. 旋转角度:旋转角度是指图形经过旋转后,原始图形和旋转后的图形之间的角度差。
通常用度数来表示旋转角度。
4. 旋转方向:旋转方向是指图形在旋转过程中的运动方向,可以是顺时针方向或者逆时针方向。
二、旋转图形的特点1. 旋转图形的不变性:当一个图形绕着一个固定的点进行旋转时,它的形状和大小不会发生改变,只是方向和位置发生了变化。
2. 旋转图形的对称性:旋转图形和原始图形之间具有一定的对称性,通过旋转可以得到图形的对称图形。
三、旋转的基本操作1. 如何进行旋转:要进行图形的旋转操作,首先需要确定旋转的中心点和旋转的角度,然后按照旋转规则进行操作。
2. 旋转后的图形:根据旋转的角度和方向,可以得到旋转后的图形,通常可以通过计算或者直接作图的方式来得到旋转后的图形。
四、旋转图形的相关性质和定理1. 判断旋转对称图形:通过观察图形的对称性,可以判断出一个图形是否具有旋转对称性。
2. 旋转对称图形的性质:旋转对称图形具有一些特殊的性质,比如对称轴上的点经过旋转后还是对称轴上的点。
3. 旋转变换的相关定理:旋转变换有一些相关的定理,比如旋转变换是一种保持长度和角度不变的变换。
五、常见的旋转图形1. 旋转正多边形:正多边形是一种常见的图形,在进行旋转操作时,可以通过旋转规则来得到旋转后的正多边形。
2. 旋转圆形:圆形是一种特殊的图形,通过旋转操作可以得到不同位置和方向的圆形。
3. 旋转长方形和正方形:长方形和正方形在进行旋转操作时,可以根据旋转的规则来得到旋转后的图形。
六、应用举例1. 旋转图形的应用:旋转图形不仅在几何学中有应用,还可以在实际生活中得到应用,比如在工程设计、建筑设计等领域中可以通过旋转图形来实现设计需求。
五年级下册数学《图形的变换》旋转 知识点整理

旋转
有疑问的题目请发在“51加速度学习网”上,让我们来为你解答
()51加速度学习网整理一、本节学习指导
本节较简单,在画图前同学们先观察图形,然后在作图。
常想想我们周围的旋转实例。
二、知识要点
1、旋转:在平面内,一个图形绕着一个顶点旋转一定的角度得到另一个图形的变化较做旋转,定点O叫做旋转中心,旋转的角度叫做旋转角,原图形上的一点旋转后成为的另一点成为对应点。
(1)生活中的旋转:电风扇、车轮、纸风车
(2)旋转要明确绕点,角度和方向。
(3)长方形绕中点旋转180度与原来重合,正方形绕中点旋转90度与原来重合。
等边三角形绕中点旋转120度与原来重合。
2、旋转的性质:
(1)图形的旋转是图形上的每一点在平面上绕某个固定点旋转固定角度的位置移动;
(2)其中对应点到旋转中心的距离相等;
(3)旋转前后图形的大小和形状没有改变;
(4)两组对应点非别与旋转中心的连线所成的角相等,都等于旋转角;
(5)旋转中心是唯一不动的点。
3、对称和旋转的画法:旋转要注意:顺时针、逆时针、度数
三、经验之谈:
再旋转中,旋转三要素要理解:旋转点,旋转方向,旋转角度。
很多题目中要求我们在方格纸上画出旋转多少度的图形,此时我们不要急着下手,我们先找出原图形中几个关键点所在线段,根据旋转方向,细心的画出旋转后的图形。
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旋转与中心对称知识点总结

旋转与中心对称知识点总结一、旋转的基本概念1. 旋转的定义旋转是指一个图形绕着一个固定的点(称为旋转中心)旋转一定角度,使得图形的每一点都按照相同的角度和方向进行旋转。
旋转是一种基本的变换方式,可以将一个图形变换成另一个图形。
2. 旋转的性质(1)旋转保持图形的大小不变,只改变其位置和方向。
(2)旋转是一种等距变换,即旋转前后图形上的任意两点的距离不变。
(3)旋转有方向性,即按照逆时针或者顺时针方向旋转。
(4)旋转的角度可以是正数、负数或者零。
3. 旋转的记法在表示旋转时,通常用“R(α, O)”来表示。
其中,R表示旋转的动作,α表示旋转的角度,O 表示旋转的中心。
4. 旋转的应用旋转在几何中有着广泛的应用,如在图形的相似性、对称性、平移和旋转组合变换等方面都有重要作用。
此外,旋转还在几何构造和设计中有着重要的应用价值。
二、中心对称的基本概念1. 中心对称的定义中心对称是指以某一点为中心进行对称变换,使得图形的每一点都关于这个中心对称,即以中心为轴,使得对称的两个部分分别对称于中心点的两侧。
2. 中心对称的性质(1)中心对称的图形和它的中心对称图形是全等的,即它们的形状和大小都完全相同。
(2)中心对称是一种等长变换,原图形中的任意一点到中心的距离和对称图形中的相对点到中心的距离相等。
(3)中心对称是一种对易变换,即进行两次中心对称等于原图形。
3. 中心对称的应用中心对称在几何中也有着重要的应用,如在图形的分类和性质判断、对称性的分析、几何构造等方面都有重要的应用。
此外,中心对称还在艺术设计和图案构图中有着重要的应用价值。
三、旋转与中心对称的关系1. 旋转与中心对称的联系旋转和中心对称在一定条件下是等价的,即通过旋转可以实现中心对称,通过中心对称也可以实现旋转。
这是因为旋转和中心对称都是一种对称性变换,它们都具有保持图形不变的性质。
2. 旋转与中心对称的应用旋转与中心对称在一些几何问题中常常结合使用,如在构造等边三角形、六边形等图形时,旋转和中心对称可以互相借助,以实现图形的变换和构造。
图形的旋转知识点总结

图形的旋转知识点总结图形的旋转是数学中的一个重要概念,它涉及到几何学、线性代数和复变函数等多个数学分支。
图形的旋转是指将一个图形绕着一个固定的点或一条固定的轴进行转动的操作。
通过旋转,我们可以改变一个图形的位置和朝向,从而在空间中创造出新的图形。
图形的旋转有很多重要的性质和规律,下面我们将对这些知识点进行总结,以便更好地理解和应用旋转。
1. 旋转的基本概念:旋转是指将一个图形按照一定的角度绕着一个固定的点或一条固定的轴进行转动。
旋转可以用旋转矩阵或四元数来表示。
常见的旋转操作有:绕着原点旋转、绕着某个点旋转、绕着某个轴旋转等。
2. 旋转的角度和方向:旋转角度可以是正值、负值或零。
正值表示顺时针旋转,负值表示逆时针旋转,零表示不旋转。
通常,我们用角度来度量旋转的大小,也可以使用弧度来度量。
3. 旋转的坐标系:旋转操作可以改变图形在坐标系中的位置和方向。
旋转操作可能导致图形的坐标发生变换,使得图形在坐标系中的坐标值发生改变。
在进行旋转时,需要考虑坐标系的方向和原点的位置。
4. 旋转的中心点:旋转的中心点是图形旋转的支点,也是旋转轴上的一个点。
图形绕着中心点进行旋转时,中心点保持不动,而图形其他部分相对于中心点发生旋转。
5. 旋转的公式:图形的旋转可以通过一定的数学公式来表示。
对于平面上的图形,可以使用旋转矩阵或复数的乘法来表示。
对于三维空间中的图形,可以使用旋转矩阵、四元数或欧拉角来表示。
6. 旋转的性质:旋转有一些基本性质,如保持长度不变、保持形状不变、保持直线平行性等。
这些性质使得旋转成为一种重要的几何变换方法。
7. 旋转的合成:多个旋转操作可以合成为一个旋转操作。
合成旋转操作可以通过矩阵乘法、四元数的乘法或连续的旋转操作来实现。
合成旋转操作可以用来模拟复杂的旋转变换。
8. 旋转和刚体运动:旋转是刚体运动的一种基本形式。
刚体从一个位置旋转到另一个位置,可以通过旋转操作来实现。
旋转操作可以描述刚体绕着一个固定点或一条固定轴进行转动的过程。
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共顶点旋转中考大纲中考内容A了解图形的旋转,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应图形的旋转点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质;会识别中心对称图形中考要求B C能按要求作出简单平面图形旋转后的图能运用旋转的形,能依据旋转前、后的图形,指出旋知识解决简单转中心和旋转角问题知识网络图定义:绕定点旋转一定的角度概念与性质性质:旋转前后两个图形全等中心对称:旋转 180 能重合等边三角形旋转等腰三角形共顶点旋转等腰直角三角形正方形费马点与最值知识精讲一、旋转1、定义把一个图形绕着某一点 O 转动一个角度的图形变换叫做旋转,点 O 叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,如果图形上的点 P 经过旋转变为点 P ' ,那么这两个点叫做这个旋转的的对应点.如下图.PQOP'Q'【注意】 1、研究旋转问题应把握两个元素:旋转中心与旋转角.2、每一组对应点所构成的旋转角相等.2、性质( 1)旋转后的图形与原图形是全等的;(进而得到相等的线段、相等的角)(2)旋转前后两个图形对应点到旋转中心的距离相等;(进而得到等腰三角形)(3)对应点与旋转中心所连线段的夹角都等于旋转角;(若特殊角则得到等边三角形、等腰直角三角形)3、作图的重要条件由旋转的性质可知,旋转作图必须具备两个重要条件(1)旋转中心(2)旋转方向及旋转角度.4、作图的基本步骤具体步骤分以下几步连:即连接图形中每一个关键点与旋转中心.转:即把连线按要求绕旋转中心转过一定角度(作旋转角)截:即在角的另一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点.连:即连接所得到的各点.二、中心对称1、中心对称的定义把一个图形绕着某一点旋转 180 ,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做中心对称点,这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点(如下图)A DOB C【注意】 1、图形成中心对称是旋转角为定角(180)的旋转问题,它是一种特殊的旋转,反映的是两个图形的一种特殊关系.2、中心对称阐明的是两个图形的特殊位置关系.2、中心对称的性质关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分.关于中心对称的两个图形是全等图形.关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等.如果连接两个图形的对应点的线段都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形一定关于这一点成中心对称.3、中心对称图形把一个图形绕着某一点旋转180 ,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.(如下图)A DOB C4、中心对称与中心对称图形的区别与联系中心对称是指两个图形的关系,中心对称图形是指具有某种性质的一个图形.若把中心对称图形的两个部分分别看作两个图形,则他们成中心对称;若把中心对称的两个图形看作一个整体,则成为中心对称图形.5、关于原点对称的点的坐标特征两个点关于原点对称时,他们坐标符号相反,反过来,只要两个点的坐标符号相反,则两个点关于原点对称.6、中心对称图形与旋转对称图形的比较名称定义区别联系如果一个图形绕着某一点旋转一旋转对称图形定角度(小于周角)后能与原图旋转角度不一定是 180旋转对称图形只有形完全重合,那么这个图形叫做旋转 180 才是中心旋转对称图形对称图形,而中心对如果一个图形绕某一点旋转 180 称图形一定是旋转中心对称图形后能与自身重合,那么这个图形必须旋转 180 对称图形叫做中心对称图形7、中心对称图形与轴对称图形比较名称定义基本图形区别举例如果一个图形绕着某线段、平行四边中心对称图点旋转 180 后能与自绕某一点旋转形、矩形、菱形、形身重合,那么这个图形180圆叫做中心对称图形如果一个图形沿某一180条直线翻折180 后,直线段、等腰三角沿某一条直线翻轴对称图形线两旁的部分能够互形、矩形、菱形、折 180 (对折)相重合,那么这样的图正方形、圆形叫做轴对称图形三、共顶点旋转1、共顶点旋转三角形有出现一个公共的顶点,两个三角形可以通过旋转相互得到,这类题目需要找到两个旋转三角形或者通过作出辅助线找到两个旋转三角形.等边三角形共顶点共顶点等腰直角三角形【注意】以上给出了各种图形连续变化图形,图中出现的两个阴影部分的三角形是全等三角形,此模型需要注意的是利用“全等三角形”的性质进行边与角的转化.证明的基本思想“SAS”.【例题】如图,等边三角形ABC 与等边DEC 共顶点于 C 点.求证:AE BD .AEDB C【答案】∵ABC 是等边三角形,∴ACB 60 , AC BC .∴BCDDCA 60 ,同理 ACE DCA 60 , DC EC .∴ BCDACE在BCD 与 ACE 中,BC ACBCD ACEDC EC∴BCD ≌ACE ,∴ BD AE .四、费马点与最值1、三线共点问题图形中出现有公共端点的相等线段,可考虑将含有相等线段的图形绕公共端点旋转两相等线段的夹角后与另一相等线段重合.2、 OA 与 OB 共用顶点 O ,固定 OA 将 OB 绕点 O 旋转过程中的,会出现AB 的最大值与最小值,如图.B最大值位置OA最小值位置3、费马点的定义到三个定理的三条线段之和最小,夹角都为 120°.旋转与最短路程问题主要是利用旋转的性质转化为两点之间线段最短的问题,同时与旋转有关路程最短的问题,比较重要的就是费马点问题4、费马点的结论( 1)平面内一点P 到△ABC三顶点的之和为PA PB PC ,当点 P 为费马点时,距离之和最小.( 2 )三内角皆小于 120°的三角形,分别以AB , BC ,CA 为边,向三角形外侧做正三角形 ABC1 ACB1 , BCA1 , 然后连接 AA1 , BB1 , CC1 ,则三线交于一点P ,则点 P 就是所求的费马点.( 3 )若三角形有一内角大于或等于120 度,则此钝角的顶点就是所求的费马点.( 4 )当 ABC 为等边三角形时,此时内心与费马点重合【例题】下面简单说明如何找点P 使它到ABC 三个顶点的距离之和PA PB PC 最小?这就是所谓的费尔马问题.C'AP'PB C【解析】如图 1,把 APC 绕 A 点逆时针旋转 60°得到△AP ′C′,连接 PP ′.则△ APP′为等边三角形, AP = PP′,P′C′=PC,所以 PA PB PC = PP′+PB+ P′C′.点 C′可看成是线段AC 绕 A 点逆时针旋转60°而得的定点, BC′为定长,所以当 B、 P、P′、 C′四点在同一直线上时,PA PB PC 最小.这时∠ BPA=180°-∠APP′=180-°60 °=120°,∠APC =∠ A P′C′=180-°∠ AP′P=180°-60 °=120°,∠BPC =360°-∠ BPA-∠ APC=360°-120 °-120 °=120°因此,当ABC 的每一个内角都小于120°时,所求的点P 对三角形每边的张角都是120°,可在 AB、BC边上分别作120 °P点;当有一内角大于或等于120 °的弓形弧,两弧在三角形内的交点就是时,所求的 P 点就是钝角的顶点.费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.解题方法技巧1、利用旋转思想构造辅助线(1)根据相等的线段先找出被旋转的三角形.(2)根据对应边找出旋转角度,画出旋转三角.2、四大旋转全等模型(关键找伴随全等三角形)等腰三角形、等腰直角三角形、等边三角形伴随旋转出全等,处于各种位置的旋转模型,及残缺的旋转模型都要能很快看出来( 1)等腰三角形旋转模型图(共顶点旋转等腰出伴随全等)( 2)等边三角形旋转模型图(共顶点旋转等边出伴随全等)( 3)等腰直角旋转模型图(共顶点旋转等腰直角出伴随全等)( 4)不等边旋转模型图(共顶点旋转不等腰出伴随相似)( 5)正方形共顶点旋转3、旋转秘籍(1)图形中出现等腰三角形,常考虑将以腰为边的某三角形绕等腰三角形的顶角所在的顶点旋转一顶角后与另一腰重合.160 角后与另一边重()图形中出现等边三角形,常考虑将含有等边三角形边长的某个三角形绕顶点旋转合.290 角后与另一边重合.()图形中出现正方形时,常考虑将含有正方形边长的某个三角形绕顶点旋转4、正方形等面积结论( 1 ) S△ABC =S△CDE( 2 ) G 为 AB 中点,则CG 1DE 2( 3)G为AB中点,CG DEBGACED5、等边三角形手拉手共线的结论(△ABC和△BDE均为等边三角形,A、B、D 三点共线)(1)△ABE≌△CBD(2)AE =CD(3)△ABF≌△CBG(4)△DBG≌△EBF(5)BF BG( 6)AF CG , EF DG(7)△FBG为等边三角形(8)HB平分AHD(9)CHA 60CEHF GABD6、等腰直角三角形共顶点旋转常见的变式( 1)基本模型:△OAB和△OCD均为等腰直角三角形结论: BD AC , BD ACBCOA D( 2)变式一:在上面模型的基础上连接AD ,分别取 AB 、 CD 、 AD 的中点 E 、 F 、 G ,连接 EG 、 FG 结论: EG FG , EG FGBCEFOA DG( 3)变式二:在上面模型的基础上连接OE 、 OF ,则△OEA 和△OFD 均为等腰直角三角形,如下图去掉别的线段结论: EG FG , EG FGEFOA DG( 4)变式三:在上面模型的基础上分别取OA 、 OD 的中点 M 、 N ,分别以 ON 、 OM 为边作正方形结论: EG FG , EG FGHIEFOM NA DG7、等边三角形共顶点旋转常见的变式( 1)基本模型:△OAB和△OCD均为等腰三角形结论: BD AC , BD 与 AC 所夹锐角为60COBDA2AD ,分别取 AB 、 CD 、 AD 的中点 E 、 F 、 G ,连接 EG 、 FG ()变式:在上面模型的基础上连接结论: EG FG , EGF =120COBFEA DG8、等腰三角形共顶点旋转常见的变式1△OAB 和△OCD 均为等腰三角形,BOA COD()基本模型:结论: BD AC , BD 与 AC 的夹角等于 AOBOBCAD2AD ,分别取 AB 、 CD 、 AD 的中点 E 、 F 、 G ,连接 EG 、 FG ()变式:在上面模型的基础上连接结论: EG FG , EGF =2 BAOOBECAFGD9、终极模型提炼:只要△OAB和△OCD相似,且BOA COD ,OBA OCD结论: BG CG ,BGC=2 BAOOCBDGA易错点辨析1、找旋转中心时是对应点连线垂直平分线的交点,要注意和对称中心相区别.2、找共顶点全等三角形时,要注意找旋转图形的对应点.。